«Το μέλλον της καθαρής ενέργειας βρίσκεται στον “βρώμικο” άνθρακα». Με αυτόν τον εντυπωσιακό τίτλο να πιάνει ολόκληρο το εξώφυλλό του, εμφανίστηκε πρόσφατα το περιοδικό «The Atlantic Monthly». Πρόκειται για αρκετά μεγάλης κυκλοφορίας έντυπο, το οποίο θεωρείται ότι εκφράζει μια μερίδα αρθρογράφων της Βοστώνης με όχι οπισθοδρομικές ιδέες. Με τον υπότιτλο «Είναι ο μόνος τρόπος να σταματήσει η παγκόσμια υπερθέρμανση», τοποθετούσε το θέμα σε νέες βάσεις και σε πλανητικές διαστάσεις.
Οταν μάλιστα ξέρεις ότι ο σύμβουλος του Αλ Γκορ, ο Τζέιμς Χάνσεν, ο οποίος τον βοήθησε στην ταινία «Μια ενοχλητική αλήθεια», έχει πει ότι «οι εγκαταστάσεις που καίνε άνθρακα είναι εργοστάσια θανάτου» ή ότι «το κάρβουνο είναι μακράν η μεγαλύτερη απειλή για τον πολιτισμό», απορείς πώς αυτόν τον καιρό που είναι της μόδας πιο πολύ συνθήματα του τύπου «Με τον πλανήτη ή με τον λιγνίτη;» δημοσιεύεται ένα άρθρο 10 πυκνογραμμένων σελίδων και εκεί ένας φιλελεύθερος αρθρογράφος ισχυρίζεται το ακριβώς αντίθετο.
Η ουσία είναι ότι νέες τεχνολογίες υπόσχονται να αξιοποιήσουν μερικές από τις παραδοσιακές ενεργειακές πρώτες ύλες πολύ καλύτερα από πριν. Στις ενεργειακές πρώτες ύλες που βρίσκονται στο εσωτερικό του πλανήτη μας κατατάσσουμε τους γαιάνθρακες (τύρφη, λιγνίτη, λιθάνθρακα και ανθρακίτη), τους υδρογονάνθρακες (πετρέλαιο και φυσικό αέριο και ακόμη πετρελαιοσχιστόλιθοι και άμμοι), μαζί και τα γεωθερμικά ρευστά. Το μεγάλο στοίχημα είναι αν τελικά η σύγχρονη ενεργειακή βιομηχανία θα καταφέρει να ενσωματώσει τις νέες τεχνολογίες στην παραγωγή ενέργειας.
Κάρβουνο παντού
Οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία, η Ινδία και η Κίνα διαθέτουν μεγάλα κοιτάσματα και συνολικά φθάνουν το 40% της παγκόσμιας παραγωγής, γι’ αυτό και δεν πρόκειται πριν από σαράντα και πλέον χρόνια να σταματήσει η χρήση του. Ιδιαίτερα όμως η παράμετρος «Κίνα» σε οποιαδήποτε εξίσωση πρώτων υλών εμφανίζεται να έχει τη συντριπτική παρουσία. Το ίδιο συμβαίνει και με την ενέργεια. Εχει πολύ κάρβουνο στο υπέδαφός της και είναι αποφασισμένη να το… κάψει όλο στις δεκαετίες που έρχονται. Ακόμη και αν μπορούσε να στραφεί ολοκληρωτικά στην αιολική ενέργεια, η παραγωγή «οικολογικής» ενέργειας υπολογίζεται πως θα της στοίχιζε περίπου δέκα φορές περισσότερο από ό,τι αν έκαιγε το δικό της κάρβουνο.
Κάπου μεταξύ Βόρειας Αμερικής και Κίνας στριμώχνεται και ο υπόλοιπος κόσμος, αλλά αυτή τη στιγμή φαίνεται ότι είναι οι δύο πλανητικές οντότητες που δίνουν τον τόνο στο θέμα του άνθρακα. Οι σιδηροδρομικές γραμμές της Κίνας είναι κορεσμένες από συρμούς που κουβαλούν κάρβουνο, τόσο ώστε οι κρατικοί αξιωματούχοι αναγκάστηκαν να δημιουργήσουν άλλες ελαφρές γραμμές για τρένα που θα μεταφέρουν τον κόσμο. Οι Ηνωμένες Πολιτείες λοιπόν έκαναν το εξής: χρησιμοποίησαν την Κίνα σαν ένα έτοιμο και τεράστιο εργαστήριο «έρευνας μεθόδων παραγωγής ενέργειας από άνθρακα, χωρίς όμως όσο γίνεται να διαφεύγει στην ατμόσφαιρα το ανεπιθύμητο διοξείδιο του άνθρακα». Και όπως γράφει ο Τζέιμς Φάλοους, ο συντάκτης του μεγάλου αυτού άρθρου, ο άνθρακας θα μείνει γιατί είναι και φθηνός και άφθονος, μόνο που σκέφτονται δύο νέους τρόπους επεξεργασίας. Είτε «να συλλαμβάνεται» το διοξείδιο του άνθρακα προτού διαφύγει στην ατμόσφαιρα είτε να βρουν τρόπους να περιοριστεί το διοξείδιο που παράγεται κατά την καύση.
Στην πρώτη περίπτωση προβλέπεται η δημιουργία νέων μονάδων με δυνατότητες «μετάκαυσης», δηλαδή με φυσικές ή χημικές μεθόδους το διοξείδιο του άνθρακα να δεσμεύεται προτού βγει από την καμινάδα και με πίεση να υγροποιείται για να πωληθεί. Μόνο που και εδώ χρειάζεται να καταναλωθεί κάποια ενέργεια για όλες αυτές τις εργασίες, και αυτή απαιτεί το 30% της παραγόμενης ενέργειας μιας εντελώς νέας τέτοιας μονάδας. Αντί λοιπόν για τη μετάκαυση, έχουμε την περίπτωση της «πρόκαυσης», η οποία θεωρείται πιο αποτελεσματική, διότι ο άνθρακας υφίσταται μια ειδική επεξεργασία που τον κάνει να δίνει ένα εύφλεκτο αέριο με ελαττωμένο ανθρακικό περιεχόμενο, άρα με παραγωγή λιγότερου διοξειδίου του άνθρακα.
Syngas, είναι η λύση;
Στην Αλμπέρτα του Καναδά υπάρχει εδώ και έναν χρόνο εγκατάσταση από την εταιρεία Swan Hills Synfuels που έχει πάρει 285 εκατ. δολάρια από την κυβέρνηση για 15 χρόνια ώστε να δεσμεύει 1,3 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα. Η εταιρεία φαίνεται πως έπεισε ότι μπορεί να στέλνει, σε βάθος ως και 1.400 μέτρα (νέα παγκόσμια επίδοση), στο ανθρακούχο κοίτασμα αλμυρό νερό (αντί για το πιο πολύτιμο πόσιμο νερό) μαζί με οξυγόνο, ο άνθρακας να καίγεται επί τόπου και στη συνέχεια το παραγόμενο αέριο να οδηγείται από ειδική διέξοδο στην επιφάνεια. Από εκεί, στο εργοστάσιο παραγωγής, όπου αφαιρείται το διοξείδιο του άνθρακα για να προκύψει ένα αέριο με χαμηλή περιεκτικότητα, το λεγόμενο syngas (δηλαδή ένα σύνθετο αέριο, απoτελούμενο από μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο), το οποίο όμως καιόμενο μπορεί να δίνει ενέργεια χρήσιμη για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Και βέβαια έτσι αποφεύγεται η εξόρυξη των κοιτασμάτων από μεγάλα βάθη, η οποία πάντα κρύβει κινδύνους για τους εργαζομένους.
Οι λιγνίτες στην Ελλάδα
Οπως εξηγεί ο πρόεδρος του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αθηνών και καθηγητής Βιομηχανικών Ορυκτών κ. Μιχάλης Σταματάκης, κατά τη διάρκεια του Λιθανθρακοφόρου, όταν σχηματίζονταν λιθάνθρακες στη Βόρεια και στην Κεντρική Ευρώπη σε λιμναίο περιβάλλον, στην Ελλάδα είχαμε εκτεταμένες θάλασσες, με αποτέλεσμα να μη φιλοξενούμε κοιτάσματα λιθάνθρακα, παρά μόνο δύο-τρεις μικρές εμφανίσεις που σχηματίστηκαν κοντά στην ακτή (Χίος, Μονεμβασία, Κεντρική Εύβοια).
Πολλά εκατομμύρια χρόνια μετά, στη διάρκεια του Νεογενούς, σε πολλές λίμνες ή τέλματα αλλά και σε παράκτιες περιοχές με περιοδικά υφάλμυρο νερό υπήρχαν οι προϋποθέσεις σχηματισμού σημαντικών κοιτασμάτων λιγνιτών στη Βαλκανική και στο ελληνικό έδαφος με αποθέματα που υπολογίζονται σε δισεκατομμύρια τόνους και από αυτά μεγάλο ποσοστό εκτιμάται ότι μπορεί να εξορυχθεί και να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η κατανάλωση εγχώριων ενεργειακών ορυκτών, όπως ο λιγνίτης, για ηλεκτροπαραγωγή έχει ως αποτέλεσμα ένα κέρδος για τη χώρα μας αρκετών δισεκατομμυρίων ευρώ τον χρόνο.
Οταν ο λιγνίτης καίγεται, αφήνει τέφρα από ανόργανα υλικά που υπάρχουν στο ξύλο αλλά και στα συνοδευτικά, στείρα υλικά, όπως τα ονομάζουν οι γεωλόγοι, τα οποία αναγκαστικά καίγονται μαζί με τον λιγνίτη. Ετσι προκύπτουν άμορφες κυρίως ενώσεις από πυρίτιο, αργίλιο, ασβέστιο, σίδηρο, σε κοκκώδη μορφή, οι οποίες αποτελούν την τέφρα του λιγνίτη. Αυτή σήμερα δεν πετάγεται. Μπορούμε από ένα ως τώρα φαινομενικά άχρηστο υλικό να πάρουμε διάφορα χρήσιμα υλικά. Κατ’ αρχάς την τέφρα που χρησιμοποιείται στην παραγωγή τσιμέντου (σήμερα σε μικρά ποσοστά της συνολικά παραγόμενης τέφρας). Το μεγαλύτερο μέρος της παραγόμενης τέφρας χρησιμοποιείται ως εσωτερική απόθεση σε εξοφλημένα ορυχεία λιγνίτη. Από την τέφρα αυτή, σε διάφορες χώρες του κόσμου, ύστερα από επεξεργασία και διαχωρισμό με αέρα, μπορούμε να παραλάβουμε σφαιρίδια άμορφου υλικού, τις λεγόμενες «κενόσφαιρες» και τις «πληρόσφαιρες», που είναι πιο μεγάλες και περιέχουν τα δύο προηγούμενα είδη. Αυτές διαχωρίζονται πολύ εύκολα με αέρα από βαρύτερα ορυκτά, όπως άστριοι και χαλαζίας. Οι κενόσφαιρες είναι ένα πολύ ενδιαφέρον υλικό. Πρόκειται για μικροσκοπικές, ελαφρές κοίλες σφαίρες, δηλαδή φυσαλίδες από αργίλιο και πυρίτιο με αέρα στο εσωτερικό τους (φαινόμενη πυκνότητα: 0,4-0,8 gr/cm3). Αυτό λοιπόν το υλικό που είναι φιλικό προς το περιβάλλον χρησιμοποιείται πλέον για ειδικά κονιάματα όταν θέλουμε ταυτόχρονα αυτά να προσφέρουν και μόνωση.
Εκτός από την τέφρα…
Κατά την εξόρυξη του λιγνίτη από τα ελληνικά κοιτάσματα μερικές φορές προκύπτουν υπερκείμενα και ενδιάμεσα στείρα υλικά που έχουν κατάλληλη ορυκτολογία και κοκκομετρία για τη χρήση τους ως απλά η σύνθετα (μονωτικά) δομικά υλικά, όπως μας εξηγεί ο κ. Σταματάκης, ο οποίος έχει παρασκευάσει στα εργαστήρια του Τομέα Οικονομικής Γεωλογίας και Γεωχημείας, μαζί με συνεργάτες του και φοιτητές, ελαφροβαρή αδρανή, με τη χρήση στείρων προερχόμενων από λιγνιτωρυχεία της Δυτικής Μακεδονίας.
Επίσης, όταν καίγεται ο λιγνίτης, προκύπτει καύσιμο θείο, λόγω θειούχων και θειικών ενώσεων που περιέχονται στα ιζήματα που καίγονται μαζί με τον λιγνίτη ή το θείο της οργανικής ύλης. Για την αποφυγή εκπομπών ενώσεων του θείου στην ατμόσφαιρα, στους σύγχρονους ατμοηλεκτρικούς σταθμούς (ΑΗΣ) της χώρας γίνεται η λεγόμενη «αποθείωση», με τριμμένο ασβεστόλιθο ή ασβέστη. Και τι παίρνουμε; Μέσα από μια αντίδραση αντίστοιχη με αυτήν της καταστροφής των μαρμάρινων μνημείων όταν στην ατμόσφαιρα υπάρχουν ενώσεις του θείου, που κατεβαίνουν με τη βροχή και επικάθονται επάνω τους, προκύπτει γύψος (ένυδρο θειικό ασβέστιο). Ετσι θα μπορούσαμε να παράγουμε γύψο και στη συνέχεια φθηνές γυψοσανίδες, κάτι που εφαρμόζεται σε μερικές χώρες της Ευρώπης, με μεγάλη ζήτηση σήμερα, από αρχιτέκτονες ως απλούς κατασκευαστές.
Λιγνίτης αντί για εισαγόμενα καύσιμα
«Και αν εσείς είστε με τον λιγνίτη, εμείς είμαστε με τον πλανήτη» γράφουν στα κείμενα διαμαρτυρίας όσοι αντιτίθενται στη χρήση των λιγνιτών από τη ΔΕΗ. Φαίνεται ότι στην Ελλάδα μάς αναλογούν 7 τόνοι λιγνίτη ανά κάτοικο, ενώ ακόμη και στην Κίνα δεν ξεπερνούν τους 1,7 τόνους! Στην πραγματικότητα σε λίγο, αν δεν κάνουμε κάτι, η παραγωγή θα επιβαρυνθεί και από τα πρόστιμα για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα πάνω από όσο έχουμε υπογράψει στο Κιότο. Ωστόσο όλο και βρίσκουμε περισσότερα κοιτάσματα, τα οποία, αν συνδυαστούν με νέες τεχνολογίες καύσης, φιλτραρίσματος και επεξεργασίας των αερίων, μπορούν να κάνουν τον λιγνίτη πολύ πιο συμφέρουσα πηγή ενέργειας ακόμη και από το φυσικό αέριο, το οποίο είναι ένα ολοκληρωτικά εισαγόμενο προϊόν. Ακόμη χειρότερο βέβαια θα είναι να ξεπουλήσουμε σήμερα το καύσιμο αυτό για πενταροδεκάρες, διότι τάχα είναι κακής ποιότητας.
Χρειάζεται διορατικότητα, διότι όπως φαίνεται σε λίγα μόνο χρόνια θα συμβούν δύο πράγματα:
– Η χρήση του λιγνίτη ως καυσίμου θα είναι πολύ πιο φιλική ως προς το περιβάλλον σε σχέση με σήμερα.
– Θα υπάρχει μια αλυσίδα προϊόντων που θα συνοδεύουν τη καύση του και θα μπορούν να φέρουν επιπλέον έσοδα και στο κράτος αλλά και σε επινοητικούς ιδιώτες που θα παρακολουθήσουν τις εξελίξεις στα δομικά υλικά.
ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ: ΤΑ ΠΟΛΥΤΙΜΑ ΡΕΥΣΤΑ
Η επιφανειακή εκδήλωση της ύπαρξης γεωθερμικού δυναμικού στην πηγή Θερμοπυλών
Ο Ηρόδοτος λέγεται ότι ήταν ένας από τους πρώτους που παρατήρησαν τη θεραπευτική επίδραση των θερμοπηγών στον άνθρωπο, ενώ ο Ιπποκράτης πρώτος ασχολήθηκε συστηματικά και κατέγραψε ποιες πηγές είναι οι πιο κατάλληλες για την κάθε ασθένεια. Οι θερμοπηγές όμως δεν είναι παρά μια υπενθύμιση σ’ εμάς εδώ στην επιφάνεια ότι στα έγκατα της Γης υπάρχει μια πηγή ενέργειας με τη μορφή θερμότητας που περιμένει να την εκμεταλλευθούμε περισσότερο. Στην περίπτωση του ελληνικού χώρου έχουμε ρεύματα μεταφοράς της θερμικής ενέργειας που τα συναντούμε κοντά στα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών και οφείλονται στη δράση του μάγματος. Σύμφωνα με διάφορες μελέτες του ΙΓΜΕ, πανεπιστημιακών και άλλων φορέων, υπάρχουν στην Ελλάδα πολλές δυνατότητες αξιοποίησης της γεωθερμίας. Σε εκτεταμένες περιοχές, εκτός του λεγόμενου τόξου του Αιγαίου, όπως η Ανατολική Στερεά Ελλάδα και η Μακεδονία – Θράκη, οι γεωλογικές και φυσικοχημικές συνθήκες είναι ιδιαίτερα ευνοϊκές για την εκμετάλλευση του πολύτιμου αυτού θερμικού ρευστού. Τα πλεονεκτήματα της γεωθερμικής ενέργειας είναι πολλά:
– Είναι καθαρή και ασφαλής ενέργεια, η οποία απαιτεί ελάχιστη γη.
– Είναι ανανεώσιμη και παρέχεται χωρίς διακοπές.
– Εξοικονομούνται χάρη στη χρήση της ορυκτά καύσιμα και άρα μειώνονται οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
Ας μην παραβλέψουμε το γεγονός ότι στη γειτονική Τουρκία παίρνουν ήδη από την εκμετάλλευση της γεωθερμίας 100 ΜW σε ηλεκτρική ενέργεια και 800 ΜW για απευθείας θέρμανση σπιτιών και αγροτικών εγκαταστάσεων. Είναι θέμα πολιτικής απόφασης να ξεκινήσουν μελέτες για μια τόσο καθαρή και ανεπηρέαστη από τις καιρικές συνθήκες και την εναλλαγή ημέρας-νύχτας ροή ενέργειας.
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ: ΕΝΑΣ ΜΥΘΟΣ;
Στις ενεργειακές πρώτες ύλες βέβαια κατατάσσονται και τα πετρέλαια, για τα οποία τον τελευταίο καιρό έχουν γραφτεί πολλά, τα περισσότερα όμως χρήζουν διερεύνησης για το αν πρόκειται για επίσημες ανακοινώσεις φορέων και εταιρειών του κλάδου ή ανήκουν στο είδος που λέγεται από παλιά «παραμύθι». Σε σχέση με γειτονικές χώρες, ο αριθμός των γεωτρήσεων για τον εντοπισμό υδρογονανθράκων στη χώρα μας είναι μικρός. Σε γενικές γραμμές, κάποιο μυθικών διαστάσεων κοίτασμα δεν έχει εντοπιστεί από τους επαγγελματίες του χώρου. Αν συγκρίνουμε το κοίτασμα της Θάσου με αυτά του Ιράκ, π.χ., το πετρέλαιο που βγάλαμε ως τώρα, στα τόσα χρόνια αντλήσεων, ισοδυναμεί με την παραγωγή ενός-δύο μηνών του Ιράκ. Σε διάφορες περιοχές της χώρας μας, στην ξηρά ή στη θάλασσα, υπάρχουν ενδείξεις παρουσίας υδρογονανθράκων και θετικά γεωλογικά στοιχεία για τον σχηματισμό και την παγίδευσή τους, αλλά ως τώρα το μόνο χειροπιαστό στοιχείο είναι το κοίτασμα της Θάσου. Πολλές περιοχές της Βόρειας Ελλάδας θεωρούνται «πετρελαιοπιθανές». Στη Δυτική Ελλάδα υπάρχουν διαφυγές αερίων, πετρελαίου και πίσσας σε μια εκτεταμένη ζώνη που αρχίζει από τους Φιλιάτες Θεσπρωτίας, περνά από το Αιτωλικό, το Κατάκολο, την Κυλλήνη, τη Ζάκυνθο και καταλήγει στο Βρωμονέρι στα Φιλιατρά. Είναι μια περιοχή που φιλοξενεί πετρώματα βιογενούς προέλευσης που σχετίζονται με τη δημιουργία, τη μετανάστευση και τον εγκλωβισμό υδρογονανθράκων. Είναι μια καλή περιοχή για συνέχιση των παλαιότερων ερευνών και για έναρξη νέων εργασιών. Τελευταία γίνεται πολύς θόρυβος με την ανακάλυψη κοιτασμάτων ή την πιθανή ανάπτυξη κοιτασμάτων αερίου και πετρελαίου σε λεκάνες της Νοτιοανατολικής Μεσογείου. Πολλοί οι ενδιαφερόμενοι και ίσως σύντομα να μάθουμε την πραγματική διάσταση όλων αυτών των δημοσιεύσεων-ανακοινώσεων, οι οποίες μερικές φορές είναι αλληλοσυγκρουόμενες.
ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΣΕ 1′
Κηλίδες πετρελαίου επιπλέουν πάνω στο νερό, στην πηγή Ηροδότου στη Ζάκυνθο
Ενεργειακές πρώτες ύλες: Γαιάνθρακες (τύρφη, λιγνίτης, λιθάνθρακας, ανθρακίτης), υδρογονάνθρακες (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, πετρελαιοσχιστόλιθοι – άμμοι), ραδιενεργά μεταλλεύματα, γεωθερμικά ρευστά, υδατοπτώσεις.
Κοιτάσματα: Συγκεντρώσεις ενεργειακών πρώτων υλών κατάλληλες για άμεση βιομηχανική εκμετάλλευση.
Εμφανίσεις: Συγκεντρώσεις μικρής συγκριτικά ποσότητας ή κακής ποιότητας ενεργειακών πρώτων υλών.
Γαιάνθρακες: Οι πλούσιες σε άνθρακα ύλες που σχηματίζονται από τη μετατροπή φυτικών υλών ύστερα από χημικές και φυσικές διαδικασίες που συνέβησαν εκατομμύρια χρόνια πριν σε αβαθή έλη ή λιμνοθάλασσες της εποχής εκείνης. Κατά τη μετατροπή τα φυτικά λείψανα εμπλουτίζονται σε οργανικό άνθρακα, ενώ αντίστοιχα ελαττώνεται το ποσοστό οξυγόνου και υδρογόνου. Αυτό ονομάζεται ενανθράκωση. Ανάλογα με τον βαθμό ενανθράκωσης οι γαιάνθρακες υποδιαιρούνται σε:
– Γραφίτη: Με 99%-100% άνθρακα.
– Ανθρακίτη: Με 93%-95% άνθρακα.
– Λιθάνθρακα: Με 75%-93% άνθρακα. Είναι μια καλή μορφή άνθρακα που περιέχει πολύ λίγη υγρασία και έχει μεγάλη θερμαντική ικανότητα (9.000 cal/gr).
– Λιγνίτη: Με 65%-80% άνθρακα. Είναι ό,τι διαθέτουμε πιο πολύ στην Ελλάδα, με 55% μέση υγρασία και θερμαντική ικανότητα που ποικίλλει (από 1.000 cal/gr ως 5.000 cal/gr).
– Τύρφη: Με 55%-60% άνθρακα. Ο νεότερος άνθρακας που προήλθε από τη σήψη μικρών υδρόβιων φυτών με υγρασία 65% ή και περισσότερο και θερμαντική ικανότητα μικρότερη από 1.500 cal/gr.
